Recent trends in communication networks have focused on Quality of Service (QoS) requirements expressed through timing metrics such as latency or Age of Information (AoI). A possible way to achieve this is coded multipath communication: redundancy is added to a block of information through a robust packet-level code, transmitting across multiple independent channels to reduce the impact of blockages or rate fluctuation. The number of these links can grow significantly over traditional two-path schemes: in these scenarios, the optimization of the timing metrics is non-trivial, and latency and AoI might require different settings. In particular, packet preemption is often the optimal solution to optimize AoI in uncoded communication, but can significantly reduce the reliability of individual blocks. In this work, we model the multipath communication as a fork-join D/M/(K,N)/L queue, where K blocks of information are encoded into N>K redundant blocks. We derive the latency and Peak AoI (PAoI) distributions for different values of the queue size L. Our results show that preemption is not always the optimal choice, as dropping a late packet on one path might affect the reliability of the whole block, and that minimizing the PAoI leads to poor latency performance.


翻译:通信网络的近期趋势侧重于服务的质量(Qos)要求,这些要求是通过时标(如长期或信息年龄(AoI)等时标(QoS)表示的。 实现这一点的一个可能办法是代号多路通信:通过强大的包级代码将冗余添加到信息块中,通过多个独立渠道传递,以减少阻塞或速率波动的影响。这些链接的数量比传统的双路方案大得多:在这些情景中,最优化计时尺度是非三角的,延迟度和AoI可能需要不同的设置。特别是,在未编码的通信中,包前置往往是优化AoI的最佳解决办法,但能够大大降低单个区块的可靠性。在这项工作中,我们把多路段通信作为叉-join D/M/(K,N)/L队列模型,K区块被编码成N>K冗余区块。我们得出时时时时,时间最优化度和延迟AoI(PAOI)可能要求不同值的分布。特别是,包封封封是最晚L的路径,我们的结果显示,安全性总是会影响整个最大选择。

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